微波射频学习笔记15了解1/4波长天线

1/4波长天线的介绍
本节内容是网上拼凑而来，以后成大佬了，在来看看对不对。
一、四种常见的类型
偶极子天线 &＃8211;> 单极子天线 &＃8211;> 倒L型天线 &＃8211;> 倒F型天线
1.偶极子天线：
由两根相同的直导体导体，长度均为1/4波长，共1/2波长，两导体直径和间距远小于波长；
2.单极子天线：
偶极子天线引入接地面，单根1/4波长的导体和接地面组成，功率为偶极子天线的一半；如下图：

3.倒L型天线：
单极子天线弯折一段，减少了天线高度；
4.倒F型天线：
倒L型天线上半部分与地平行，无形中增加了容抗，所以在导体拐角处接地，增加感性， 以保证谐振特性。

二、天线的辐射原理
根据传输线的理论，1/4波长的开路线相当于一个串联谐振电路；
电以接近光的速度在导体中传播，当遇到导体中的不连续点时，它就会被反射回信号源。如果电流是交变的，并且反射电流在恰当的时刻返回原点或馈电点，那么电流就会受到后面各周期的强化，从而只需要很小的能量就可维持天线内的驻波。即由于驻波的存在使天线处于谐振状态。从而向空间发射电波。

三、1/4波长天线的优劣
优点：体积小，易于匹配，能有效谐振，发射效率不低，无旁瓣；
缺点：方向性不如1/2波长和全波长天线。

下图是各波长情况下，天线的方向图：
全波振子的方向图在度（水平方向）处明显比半波振子更加尖锐，具有更强的方向性。
天线方向性系数D（Directivity）的定义：在辐射功率相同的情况下，此天线在最大辐射方向上远区某点的功率密度与无方向性天线（点源）在同一点的功率密度之比。